《2026年河北中考必备卷物理》

17. （6分）如图12所示是小明同学“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)如图12甲装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会，U形管左右两侧液面就会产生高度差。
(2)根据如图12乙、丙所示现象可以研究：液体内部压强大小与的关系。
（3）如图12丙、丁所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管左右两侧液面的变化，得出结论：______。
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关，小明接着将浓盐水缓慢倒入图丙所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变)，静置待均匀混合后，观察到U形管左右两侧液面发生了变化，得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。同桌小华认为小明得出结论的实验过程是错误的，小华判断的依据是。
【拓展】如图戊所示，小明把一根足够长横截面积为5cm²、质量为15g，一端绑有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水中，橡皮膜向上凸出，向管内缓慢加入某种液体，直至橡皮膜水平。若两种液面的内、外高度差为1cm，则待测液体的密度为kg/m³。当薄膜变平后小明松开手，待玻璃管竖直静止后，薄膜到水面的距离为cm。

答案： 17.
(1)发生形变　
(2)液体深度
(3)同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等
(4)没有控制液体深度不变
[拓展]1.2×10³　9
[解析]
(1)当将探头放在液体里时，由于液体内部存在压强，金属盒上的薄膜就会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，U形管液面的高度差越大，液体内部的压强越大;
(2)分析题图乙、丙的实验现象知道，两次实验中液体的种类相同而探头所处的深度不同，题图丙中U形管左右两侧液面高度差较大，这就说明图丙中探头所受的压强较大，由此我们可以得出初步结论:液体内部压强大小与液体深度有关。
(3)如题图丙、丁所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管两侧液面的高度差，发现高度差不变;这表明:同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等。
(4)将浓盐水缓慢倒入图丙所示容器的水中增大液体密度的同时，改变了探头所处的深度，观察到U形管左右两侧液面发生了变化，不能得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论，因为没有开展深度不变。
[拓展]由薄膜变平可知，玻璃管内外压强相等，由题图可知，$h_1 = 6cm = 0.06m$，$h_2 = 5cm = 0.05m$，则$\rho_液gh_2 = \rho_水gh_1$，解得:$\rho_液=\frac{h_1}{h_2}\rho_水=\frac{0.06cm}{0.05cm} × 1.0 × 10^3kg/m^3 = 1.2 × 10^3kg/m^3$;玻璃管内液体的体积$V_液 = V_容 = Sh_2 = 5cm^2 × 5cm = 25cm^3 = 2.5 × 10^{-5}m^3$，玻璃管的重力$G_管 = m_管g = 0.015kg × 10N/kg = 0.15N$，液体的重力$G_液 = m_液g = \rho_液V_液g = 1.2 × 10^3kg/m^3 × 2.5 × 10^{-5}m^3 × 10N/kg = 0.3N$，玻璃管与液体的总重力$G_总 = G_管 + G_液 = 0.15N + 0.3N = 0.45N$;此时，玻璃管排开水的体积$V_{排1} = 5cm^2 × 6cm = 30cm^3 = 3 × 10^{-5}m^3$，玻璃管受到的浮力$F_{浮1} = \rho_水gV_{排}=1.0 × 10^3kg/m^3 × 10N/kg × 3 × 10^{-5}m^3 = 0.3N ＜ G_总$，所以，玻璃管将向下运动。由题意得，玻璃管静止后，$F_{浮2} = G_总 = 0.45N$;即$\rho_水gV_{排2} = 0.45N$，解得$V_{排2} = 0.45 × 10^{-4}m^3 = 45cm^3$，则薄膜到水面的距离$h=\frac{V_{排2}}{S}=\frac{45cm^3}{5cm^2}=9cm$。